Az atomenergia fejlesztése folytatódik, és egyik legérdekesebb területe a kompakt és mobil erőművek létrehozása. Jelentős előnyeik vannak a hagyományos álló atomerőművekkel szemben, és számos területen alkalmazhatók. Az elmúlt években több hasonló projektet dolgoztak ki hazánkban, és a leghíresebb már üzembe is került.
Úszó erőmű
2020. május 22 -én kereskedelmi üzembe helyezték az első hazai úszó atomerőművet (FNPP) "Akademik Lomonosov", 20870. Az állomást Pevek kikötőjében (Chukotka Autonomous Okrug) helyezik üzembe. Tavaly decemberben adta az első áramot a helyi elektromos hálózatoknak, és júniusban megkezdődött a hőellátás.
Az úszó atomerőmű fő eleme egy úszó erőmű-egy különleges kialakítású, önjáró hajó, amelynek vízkiszorítása meghaladja a 21,5 ezer tonnát. A hajtómű két KLT-40S reaktor egységgel és két gőzturbina egységgel van felszerelve. Az "Akademik Lomonosov" villamos energiát és gőzt termelhet fűtésre, valamint tengeri víz sótalanítását.
Az erőegységet speciális szárazföldi létesítményekkel együtt működtetik. A jégtől egy speciális móló védi. Szintén a parton van a villamos energia és gőz helyi elosztóhálózatokhoz történő továbbítására szolgáló infrastruktúra.
A legújabb úszó atomerőmű maximális teljesítménye villamos energia tekintetében 70 MW. A maximális hőteljesítmény 145 Gcal / h. Az érvelés szerint ezek a jellemzők elegendőek ahhoz, hogy 100 ezer lakosra jutó települést biztosítsanak. Kíváncsi, hogy a Chukotka Autonóm Terület teljes lakossága feleannyira kicsi, és a kapacitás tekintetében komoly tartalék van.
Az "Akademik Lomonosov" akár 35-40 évig is képes lesz dolgozni. Az éves karbantartást és javítást menet közben is el lehet végezni. 10-12 éves működés után a gyárban átlagos javításokra van szükség, ezt követően a tápegység visszatérhet a kikötőhelyre, és folytathatja az áramtermelést.
A Rosatom már új, javított jellemzőkkel rendelkező FNPP projektet javasol. Ha két KLT-40S egységet RITM-200 termékekre cserél, lehetséges a 100 MW teljesítmény elérése és más paraméterek javítása.
Eddig csak egy úszó erőmű épült a 20870 -es számú mentén, amely most áramot szolgáltat a távoli régiónak. Ugyanakkor több külföldi ország is érdeklődni kezdett az orosz úszó atomerőművek iránt, és a közeljövőben valós megrendelések is megjelenhetnek. Oroszország meglehetősen aktív a helyhez kötött szárazföldi atomerőművek "kereskedelmében", és most az export az úszóállomások rovására bővülhet.
Zseb tápegység
Figyelemre méltó eredmények születtek az ultrakompakt erőművek területén is. Így a Nemzeti Kutatási Technológiai Egyetem "MISiS" az elmúlt néhány évben "nukleáris akkumulátoron" dolgozik - az ún. egy nikkel-63 alapú béta-volta áramforrás. Egy ilyen eszköz első prototípusát 2016 -ban mutatták be, és tovább fejlesztették.
A betavoltaikus rendszer alapelvei meglehetősen egyszerűek. Az akkumulátor tartalmaz egy radioaktív elemet, amely bomlik, és β-részecskéket képez. Ez utóbbiak a félvezető átalakítóra esnek, ami elektromos áram kialakulásához vezet. Különböző hasadóanyagok, félvezető -konfigurációk stb. Használatával különböző jellemzőkkel rendelkező elemek hozhatók létre.
A MISIS "atomerőművei" érdekes kialakításúak. Ez az elem 200 réteg nikkel-63-at tartalmaz, 2 mikron vastagságban, 10 mikronos gyémánt jelátalakítókkal elválasztva. Ez utóbbiak mikrocsatornás háromdimenziós szerkezetűek, ami lehetővé teszi a képződött β-részecskék szinte teljes felszívódását.
A kész akkumulátor minimális méretekkel rendelkezik - vastagsága nem haladja meg a 3-4 mm -t, figyelembe véve az esetet. Súly - 0,25 g. Ugyanakkor a teljesítmény ugyanolyan kicsi. Az elektromos teljesítmény csak 1 μW. A MISIS új terméke azonban kedvezően összehasonlítható más fejlesztésekkel, nagyobb hatékonysággal és alacsonyabb költségekkel. Ezenkívül sok évtizeden keresztül képes áramot szolgáltatni.
Jelenleg a hazai, béta-volta típusú "nukleáris akkumulátor" válik a tudományos folyóiratok publikációinak témájává, és nemzetközi szabadalmazási események folynak. A jövőben lehetőség nyílik az ilyen eszközök gyakorlatba való bevezetésére. A fő alkalmazási terület különféle kutatások és speciális eszközök lesznek, amelyek alacsony energiafogyasztással és magas követelményekkel rendelkeznek a művelet időtartama alatt. Például lehet berendezés tengeri vagy űrkutatáshoz.
Korábban az atomerőműveket próbálták bevezetni az orvostudományba, de a negatív mellékhatások miatt el kellett hagyni őket. Az akkumulátor új verziója nem fenyegeti az emberi egészséget, ennek köszönhetően ideg- és szívritmus-szabályozókban, különféle implantátumokban stb.
Kis méretű mobil
A múltban kis méretű atomerőműveket hoztak létre önjáró vagy vontatott alvázon hazánkban. Akkor egyetlen ilyen jellegű projekt sem jutott el a tömegtermeléshez és használathoz. Néhány évvel ezelőtt ismertté vált ennek az iránynak a folytatása.
2017 szeptemberében a hazai médiában megjelentek információk két új kis méretű atomerőmű (MAEU) munkálatainak megkezdéséről. A fejlesztést a Honvédelmi Minisztérium kérésére hajtják végre, és 100 kW és 1 MW teljesítményű erőegységek létrehozásáról rendelkezik. Vontatott alvázra kell építeni, amely lehetővé teszi a gyors áthelyezést és új helyre történő telepítést.
Azzal érveltek, hogy két MAEU kifejlesztése kb. 6 év. Az ilyen termékek rendeltetését nem hozták nyilvánosságra, de becslések szerint felhasználhatók távoli katonai vagy polgári objektumok áramellátására. Ezenkívül javaslatokat tettek a MAEU lehetséges felhasználására az ígéretes, nagy energiafogyasztású fegyverrendszerek részeként. 2018 elején alapvetően új mintákat jelentettek be - és a mobil erőművek kiegészíthetik azokat.
Majdnem három év telt el az IEAU fejlesztéséről szóló első jelentések óta a Honvédelmi Minisztérium számára, és új részletek még nem jelentek meg. Talán a következő hír később, a megadott befejezési dátumhoz közelebb jelenik meg. Egy másik forgatókönyv azonban nem zárható ki - a projektet meg lehetett volna szüntetni, és ezért nem lehet hírre számítani.
Minden területen
Minden nehézség és kétértelmű hírnév ellenére az atomenergia nagy érdeklődést mutat a katonai és polgári struktúrák iránt. A különböző képességekkel rendelkező kis méretű és mobil erőművek az egyik legfontosabb és ígéretes területké válnak.
Az orosz nukleáris ipar aktívan részt vesz ezen a területen, és rendszeresen érkeznek hírek új sikerekről, ígéretes fejlesztésekről és kész mintákról. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy optimista előrejelzéseket készítsünk a jövőre nézve, és várjuk a következő eredményeket - tudományos, műszaki, gyakorlati és kereskedelmi.
